二十世纪30年代的美国处于经济低潮，失业率急剧攀升，很多人生计发生问题。克莱德（沃伦·比蒂饰）在一间空屋前面看见一家人驻足观望，依依不舍，询问之下才知道这原是他们的房子，后来因为付不起贷款被银行没收了，激于义愤，克莱德对屋门前银行的封条开了一枪，而决定开始抢银行。

邦妮（费·唐纳薇饰）看到克莱德正要偷她妈妈的车，二人由此相遇。之后，一伙人展开了公路亡命的生涯，除了邦妮和克莱德，还有克莱德的哥哥巴克（吉恩·哈克曼饰）和他的太太布兰彻（艾丝特尔·帕森斯饰），以及一个会修车的小个子C.W. Moss（麦克·波勒饰）。

克莱德与哥哥难兄难弟，感情甚笃，邦妮和布兰彻则势成水火，因此四人之间呈现微妙的关系。克莱德要维系和巴克之间哥儿们的感情，另一方面又要时时安抚邦妮；邦妮则经常在追求自由理想和因为爱人所作的牺牲之间挣扎。最后这种紧张关系在巴克被击毙与布兰彻被逮捕后结束，两人获得独处的机会。